JP2017074002A - Power supply system of farm work machine - Google Patents
Power supply system of farm work machine Download PDFInfo
- Publication number
- JP2017074002A JP2017074002A JP2015202928A JP2015202928A JP2017074002A JP 2017074002 A JP2017074002 A JP 2017074002A JP 2015202928 A JP2015202928 A JP 2015202928A JP 2015202928 A JP2015202928 A JP 2015202928A JP 2017074002 A JP2017074002 A JP 2017074002A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- power
- unit
- work machine
- power storage
- tractor
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Images
Landscapes
- Agricultural Machines (AREA)
- Charge And Discharge Circuits For Batteries Or The Like (AREA)
Abstract
Description
本発明は、農作業機の給電システムに関し、特に、トラクタに装着して農作業を行う作業機へワイヤレス給電を介して給電する農作業機の給電システムに関する。 The present invention relates to a power supply system for farm work machines, and more particularly, to a power supply system for farm work machines that feeds power to a work machine that is attached to a tractor and performs farm work via wireless power feeding.
トラクタに装着して農作業を行う作業機では、その作業機が有するアクチュエータ等の出力機器の電源としてトラクタ側に設置されたバッテリーを使用していることが多い。このとき、トラクタ側のバッテリーとはハーネスを介して接続されていた。 In a work machine that is attached to a tractor and performs farm work, a battery installed on the tractor side is often used as a power source for output devices such as actuators that the work machine has. At this time, the battery on the tractor side was connected via a harness.
一方、作業機は、農作業の内容によって、別の種類の作業機をトラクタに付け替えて農作業を行う。そのため、トラクタに配置したバッテリーと作業機を接続するハーネスは、途中にコネクタを設け作業機を取り替える際に脱着可能となっている場合が多い。 On the other hand, the work machine performs the farm work by replacing another type of work machine with the tractor according to the contents of the farm work. For this reason, in many cases, the harness that connects the battery and the work machine disposed on the tractor is detachable when a connector is provided on the way and the work machine is replaced.
そのため、作業者は、トラクタに作業機を付け替える際に、トラクタと作業機の間にあるコネクタの脱着を行う必要がある。このため、特許文献1では、トラクタと作業機の間のワイヤレス給電を介することで給電のためのハーネスの取り付け、取り外しが不要となるシステムが記載されている。
For this reason, the operator needs to attach and detach the connector between the tractor and the work implement when changing the work implement to the tractor. For this reason,
特許文献1には、無線受信部を有する構成も記載されている。無線受信部は、無線送信部からの信号を受けるために待ち受け状態となっているが、この状態だと待ち受けのための一定の電力を消費している。このため、ワイヤレス給電が行われない場合に無線受信部のスイッチを切らずに長時間放置しておくと蓄電装置に貯めた電力を消費してしまうことになる。すると、蓄電装置からの電源出力が十分でなくなり、蓄電装置に蓄電されるまでは、出力の大きいアクチュエータを作動させることができない問題が生じた。一方で、無線受信部に電力が供給されなければ、アクチュエータを遠隔で作動させることができなくなってしまう。
本発明は、上記課題に鑑みて、トラクタからトラクタに装着して農作業を行う作業機へワイヤレス給電した電力を蓄電部に貯めて、この蓄電部に貯めた電力の消費を低減させるとともに、ワイヤレス給電がされていないときでもアクチュエータの操作が可能な農作業機の給電システムを提供することを目的とする。 In view of the above problems, the present invention stores power that is wirelessly fed from a tractor to a work machine that is attached to a tractor to perform farm work in a power storage unit, reduces consumption of the power stored in the power storage unit, and wireless power feed It is an object of the present invention to provide a power feeding system for a farm machine that can operate an actuator even when it is not.
上記目的を達成するため、本発明の農作業機の給電システムの一つは、トラクタと脱着可能で農作業を行う作業機に適用する給電システムであって、前記トラクタ側に設置され前記トラクタに有する電源とスイッチを介して接続される送電部と、前記作業機に設置される受電部と、前記作業機に設置される作業機側無線部と、前記作業機に設置される蓄電部と、前記作業機に設置される制御部と、前記作業機に設置される電流制御部と、前記作業機に設置され前記蓄電部から電力が供給されるアクチュエータと、前記作業機に設置されるスイッチ回路とを有し、前記制御部は、前記作業機側無線部が受信した信号に基づき前記アクチュエータを制御し、前記送電部から前記受電部へはワイヤレス給電が可能であり、前記スイッチ回路は、通常時と非通常時に切り換え可能で有り、前記通常時は、前記受電部と前記蓄電部、及び、前記受電部と前記作業機側無線部が接続状態になるように切り換えられると共に、前記電流制御部により前記受電部へワイヤレス給電されていないと判断したときは前記蓄電部に蓄えられた電力が前記作業機側無線部で消費されないように制御され、前記非通常時は、前記電流制御部の制御にかかわらず、前記蓄電部と前記作業機側無線部が接続されるように切り換えられることを特徴とする。 In order to achieve the above object, one of the power supply systems for agricultural machines according to the present invention is a power supply system applied to a work machine that is detachable from a tractor and performs agricultural work, and is a power supply that is installed on the tractor side and has in the tractor A power transmission unit connected to the work machine, a power receiving unit installed in the work machine, a work machine side radio unit installed in the work machine, a power storage unit installed in the work machine, and the work A control unit installed in the machine, a current control unit installed in the work machine, an actuator installed in the work machine and supplied with electric power from the power storage unit, and a switch circuit installed in the work machine The control unit controls the actuator based on a signal received by the work implement side radio unit, wireless power feeding is possible from the power transmission unit to the power reception unit, the switch circuit is The power receiving unit and the power storage unit, and the power receiving unit and the work implement side radio unit are switched to be in a connected state, and the current control unit When it is determined that the power receiving unit is not wirelessly powered, the power stored in the power storage unit is controlled so that it is not consumed by the work unit side radio unit, and in the non-normal time, the current control unit is controlled. Regardless, the power storage unit and the work unit side radio unit are switched so as to be connected.
さらに本発明の農作業機の給電システムの一つは、前記非通常時は、前記受電部と前記作業機側無線部、及び、前記受電部と前記蓄電部は、接続されていないことを特徴とする。
さらに本発明の農作業機の給電システムの一つは、前記蓄電部に蓄えられた電力が一定以上の場合に、前記受電部から前記蓄電部への送電を止める蓄電制御部を有していることを特徴とする。
Furthermore, one of the power feeding systems of the agricultural machine according to the present invention is characterized in that, in the non-normal time, the power receiving unit and the work machine side radio unit, and the power receiving unit and the power storage unit are not connected. To do.
Furthermore, one of the power feeding systems for the agricultural machine according to the present invention includes a power storage control unit that stops power transmission from the power receiving unit to the power storage unit when the power stored in the power storage unit is equal to or greater than a certain level. It is characterized by.
さらに本発明の農作業機の給電システムの一つは、前記蓄電部は、バッテリー又はキャパシタであることを特徴とする。
さらに本発明の農作業機の給電システムの一つは、無線部を有し、前記作業機側無線部は、前記無線部から操作信号を受信することを特徴とする。
さらに本発明の農作業機の給電システムの一つは、前記トラクタに有する電源は前記トラクタが有するバッテリーであり、前記トラクタに有する前記スイッチは前記トラクタの始動のためのスイッチであることを特徴とする。
Furthermore, one of the power feeding systems for agricultural machines according to the present invention is characterized in that the power storage unit is a battery or a capacitor.
Furthermore, one of the power feeding systems for agricultural machines according to the present invention includes a radio unit, and the work machine side radio unit receives an operation signal from the radio unit.
Furthermore, one of the power supply systems for the agricultural machine according to the present invention is characterized in that the power source of the tractor is a battery of the tractor, and the switch of the tractor is a switch for starting the tractor. .
本発明によれば、農作業機の給電システムにおいて、トラクタからトラクタに装着して農作業を行う作業機へワイヤレス給電した電力を蓄電部に貯めて、この蓄電部に貯めた電力の消費を低減させるとともに、ワイヤレス給電がされていないときでもアクチュエータの操作ができる。 According to the present invention, in the power feeding system for agricultural machines, the power that is wirelessly fed from the tractor to the working machine that is attached to the tractor is stored in the power storage unit, and the consumption of the power stored in the power storage unit is reduced. The actuator can be operated even when wireless power is not supplied.
本発明を実施するための形態を説明する。 A mode for carrying out the present invention will be described.
図1は、本発明の農作業機の給電システムの一実施形態を示す全体構成図である。図2は、本発明の農作業機の給電システムの通常時の例を示す配線概略図である。図3は、本発明の農作業機の給電システムの非通常時の例を示す配線概略図である。 FIG. 1 is an overall configuration diagram showing an embodiment of a power feeding system for an agricultural machine according to the present invention. FIG. 2 is a schematic wiring diagram illustrating an example of a normal operation of the power feeding system for the agricultural machine according to the present invention. FIG. 3 is a schematic wiring diagram illustrating an example of the power supply system of the agricultural machine according to the present invention at a non-normal time.
本発明は、トラクタ1側から作業機2側へ、送電部14と受電部21の間のワイヤレス給電を介して電力(電気)を供給できるシステムである。
The present invention is a system that can supply power (electricity) from the
トラクタ1には、トラクタバッテリー11、電源ハーネス12、スイッチ13、送電部14を有している。また、無線部10はトラクタ1の運転席4近傍に配置可能となっている。
The
作業機2には、受電部21、作業機側無線部22、蓄電部23、制御部24、リレー26、アクチュエータ27を有している。また、作業機2には、電気的に接続するためのプラスライン30、マイナスライン31、給電ライン32(第1給電ライン32a、第2給電ライン32b)、蓄電ライン33(第1蓄電ライン33a、第2蓄電ライン33b、第3蓄電ライン33c)、分岐ライン34、中間ライン35を有しており、情報的に接続するための通信ライン38を有している。さらに、蓄電制御部41、電流制御部42、検出部43を有しており、これらは電流制御ユニット40としてもよい。さらに、作業機2には、給電スイッチ46、蓄電スイッチ47、メインスイッチ48を有している。
The
無線部10は、情報を無線で作業機側無線部22に送信可能な装置である。無線部10は、操作スイッチを有する操作部を有することができ、操作部の操作による情報を操作信号として無線送信により作業機側無線部22へ送信できるようにすることができる。操作部には、アクチュエータ27を作動させる押しボタンスイッチ等のスイッチを有していてもよい。このとき、操作部は、無線部10と一体としてもよいし、配線等を通じ別体とすることも可能である。さらに無線部10には、表示部を有して、必要な情報を表示させてもよい。このとき、表示部は、無線部10と一体としてもよいし、配線等を通じ別体とすることも可能である。また、無線部10は、必要に応じて作業機側無線部22からの情報を無線で受信するようにしてもよい。
The
トラクタバッテリー11は、トラクタ1に設置されている。トラクタバッテリー11は、送電部14へ電気を送る直流の電源となれる。また、トラクタ1からのエンジン動力を利用して充電させる構成を有していてもよい。また、トラクタ1に必要な電気も供給するバッテリーであってもよい。
The
電源ハーネス12は、トラクタバッテリー11と送電部14を接続するハーネス(配線)である。途中にスイッチ13を介している。また、スイッチとは別にリレー等を設けてもよい。
The
スイッチ13は、ON(入)のときは、トラクタバッテリー11からの電力が送電部14へ送られ、OFF(切)のときは、トラクタバッテリー11からの電力が送電部14へ送られない。スイッチ13は、トラクタ1のエンジン始動等のトラクタを始動させるスイッチと共有することもでき、例えば、エンジン始動のためのキーを回転させるときにONとなるキースイッチの構成とすることができる。これにより、トラクタのキースイッチ(トラクタを始動させるスイッチ)がONになっているときに電力を供給することができ、作業者がトラクタを始動させればスイッチ13はONとなる。またこれ以外に、スイッチ13を運転席4近傍に配置するように配線してトラクタ1に乗車した作業者が状況に応じて入切できるスイッチとしてもよい。
When the
送電部14は、受電部21とワイヤレス給電を行うための送電側の装置であり、電源ハーネス12を介して送られてきたトラクタバッテリー11からの電力をワイヤレス送電用に変換して送電する。このため、送電部14は、電力を変換してワイヤレスで送電するために必要なデバイスを有している。また、送電部14はトラクタ1側の作業機2に近い位置に配置することでワイヤレス給電を行いやすくできる。
The
受電部21は、送電部14とワイヤレス給電を行うための受電側の装置であり、送電部14から受電して電力へ変換する。変換された電力は、プラスライン30へ送られる。このため、受電部21は、ワイヤレスで受電して電力への変換に必要なデバイスを有している。また、受電部21は、プラスライン30とマイナスライン31と接続されており、マイナスライン31は変換後の回路のマイナス側に接続され、プラスライン30は変換後の回路のプラス側で接続されている。
The
送電部14と受電部21との間で行うワイヤレス給電の方式について説明する。ワイヤレス給電の種類として、例えば、「電磁誘導」、「磁気共鳴」、「マイクロ波・レーザ光」の方式が挙げられる。「電磁誘導」の方式は、電磁誘導により一次側のコイルから二次側のコイルに電力を送る方式である。「磁気共鳴」の方式は、共振を利用して電力を伝送する方式である。「マイクロ波・レーザ光(無線)」の方式は、マイクロ波やレーザ光による送電を行う方式である。
A method of wireless power feeding performed between the
これらの方式を適用させる場合、送電部14と受電部21は、これらの方式に合うように構成される。例えば、「電磁誘導」の方式なら、送電部14は交流を発生させるシステムと一次側コイルを有し、受電部21は二次側コイルと整流するシステムを有している構成があげられる。また、「磁気共鳴」の方式であるならば、送電部14は一定の周波数を発生させるためのシステムとコイルを有し、受電部21はコイルと整流するシステムを有する構成があげられる。
When these methods are applied, the
作業機側無線部22は、無線部10からの無線による信号を受信する。無線部10から信号を受信した場合は、通信ライン38を介して制御部24へ送られる。また、分かり易くするために、電源が入っている場合の表示や、受信状態を示す表示等を追加してもよい。また、作業機側無線部22は、制御部24から得られる情報を無線部10へ送信してもよい。また、作業機側無線部22の電源は、ワイヤレス給電を介して得られた電気を使用でき、作業機側無線部22は、送電部14と受電部21の間のワイヤレス給電で送電される電力の範囲内で作動するものである。また、蓄電部23から電力が得られるようにすることもできる。なお、作業機側無線部22は、無線部10からの無線による信号を受信することが可能な受信可能状態(待ち受け状態)とする場合は一定の電力を必要とする。
The work machine
蓄電部23は、蓄電機能のある装置で構成され電力が蓄えられる。蓄電部23は、例えば、ニッケル水素電池や鉛蓄電池、リチウムイオン電池、リチウム電池等で構成されるバッテリーや、キャパシタなどが適用できる。バッテリーであれば、充電により蓄電され、供給された電力が蓄えられる。
The
制御部24は、作業機側無線部22で受信した操作信号をもとにアクチュエータ27を制御する。制御部24は、制御のために必要な電子デバイス等で構成され、コントロールボックスとしてボックス内に格納して独立させることができる。
The
リレー26は、制御部24の指令によりアクチュエータ27を作動させるためのリレー回路で構成されている。これは必要に応じて設けられ、例えば、アクチュエータ27が消費電力の大きい電動油圧シリンダであれば使用するとよい。また、リレー回路以外でも大きな電流を流せる半導体(例えば、FET、CMOS、トランジスタなど)でもよい。
The
アクチュエータ27は、制御部24の制御により作動する。例えば、電動油圧シリンダやモータなどがあげられる。アクチュエータ27は蓄電部23からの電力を利用して作動させることができる。
The
また、アクチュエータ27の他に、例えば、LEDを含むランプ、センサ、ブザー、スイッチ等の小電力機器を作業機2に備えていてもよい。この場合、制御部24は、必要に応じて小電力機器の制御や、小電力機器からの情報を取得して制御に反映する。これらに必要な電力は、蓄電部23から得ることができるし、送電部14と受電部21の間のワイヤレス給電からの電力を得てもよい。
In addition to the
プラスライン30は、一方が受電部21のプラス側に接続され、他方は分岐点36で給電ライン32(第1給電ライン32a)と蓄電ライン33(第1蓄電ライン33a)に分岐される。また、途中には蓄電制御部41を有している。
One of the
マイナスライン31は、一端が受電部21のマイナス側に接続され、途中で分岐して、分岐した一方の他端が蓄電部23のマイナス側に、分岐した他方の他端が作業機側無線部22のマイナス側に接続されている導線である。さらに、制御部24、リレー26、アクチュエータ27のマイナス側とも接続されている。ここで、マイナスライン31は0Vの基準となる導線であり、アースしてもよい。
One end of the
給電ライン32は、一端がプラスライン30の分岐点36で接続され、他端が作業機側無線部22のプラス側に接続されている導線である。給電ライン32は、一端がプラスライン30の分岐点36に接続されて他端が給電スイッチ46の接点Pとなる第1給電ライン32aと、一端が接点Rで他端が作業機側無線部22のプラス側に接続される第2給電ライン32bによって構成することができる。
The
蓄電ライン33は、一端がプラスライン30の分岐点36で接続され、他端が蓄電部23のプラス側に接続されている導線である。また、途中には電流制御部42を有している。さらに、途中に蓄電スイッチ47とメインスイッチ48を介している。蓄電ライン33は、一端がプラスライン30の分岐点36に接続されて他端が接点Sとなる第1蓄電ライン33aと、一端が接点Uで他端が接点Vとなる第2蓄電ライン33bと、一端が接点Wで他端が蓄電部23のプラス側に接続される第3蓄電ライン33cによって構成することができる。なお、電流制御部42は第1蓄電ライン33aの途中に設けられている。
The
分岐ライン34は、第3蓄電ライン33cの途中から分岐して、制御部24、リレー26、アクチュエータ27へ電気を送るための導線である。図1〜3では制御部24とリレー26の間をつなぐ配線に接続されている。
The
通信ライン38は、作業機側無線部22と制御部24を接続されており、ここでは、情報のみやりとりをするための通信線であり、電力のやりとりは行わない。
The
なお、制御部24と、リレー26と、アクチュエータ27は配線で接続されており、必要に応じて電気的なやりとりや情報的なやりとりが可能な配線とする。
Note that the
蓄電制御部41は、蓄電部23の蓄電量が一定以上になったら、これを検知し受電部21からの電力を蓄電部23へ送らないようにするものである。また、蓄電部23の蓄電量が一定以下となったら、これを検知し受電部21からの電力を蓄電部23へ送るようにするものである。蓄電制御部41は、例えば、IC等で構成される半導体等によるスイッチとして、蓄電部23の蓄電量が一定以上になったことを判別した場合は、蓄電ライン33への回路を切って送電を止めるようにする。また、蓄電部23の蓄電量が一定以下になったことを判別した場合は、蓄電ライン33への回路を入れて蓄電部23へ送電を行うようにする。これらにより例えば蓄電部23の寿命が短くなることを防止できる。
When the amount of power stored in the
ここで、蓄電部23がバッテリーである場合、蓄電制御部41は充電を制御する。充電を止めるための条件である一定以上充電したことの判別は、蓄電部23のプラス(蓄電ライン33)とマイナス(マイナスライン31)の電圧が一定以上となる場合、もしくは、蓄電部23への電流が一定以下となる場合、もしくは、これらを組み合わせて蓄電部23のプラスとマイナスの電圧が一定以上で、かつ、蓄電部23への電流が一定以下となる場合に蓄電部23が一定以上充電したことを判別することができる。電圧が一定以上となる場合としては、予め定めた標準の電圧よりも高い値となった場合である。また、電流が一定以下となる場合としては、通常充電時に流れる電流よりも相当量少ない電流となる場合である。また、一定以上充電した状態は、例えば、ほぼ満充電の状態とすることができる。また、充電を止めていた場合に、充電を開始させるための条件として、蓄電部23のプラスとマイナスの電圧が予め定めた一定以下の電圧となる場合とすることができる。ここでの一定以下の電圧の値は、充電時の標準の電圧より高いが、上記充電を止めるための条件である一定以上の電圧の値よりも低い値を採用できる。
Here, when the
蓄電制御部41は、図2、3では分岐点36よりも受電部21側のプラスライン30の途中に設けられているが、この場合は蓄電制御部41に整流のための機能を有していてもよい。一方、蓄電制御部41を分岐点36よりも蓄電部23側に設けてもよい。この場合、中間ライン35の分岐よりも受電部21側の蓄電ライン33(第1蓄電ライン33a又は第2蓄電ライン33bの接点Uと中間ライン35の分岐の間)の途中に設けることができる。
2 and 3, the power
電流制御部42は、ワイヤレス給電がされていない(適切にワイヤレス給電がされていないときも含むことが可)と判断したときは、蓄電部23からの電力を作業機側無線部22へ送らないようにするものである。例えば、リレー等によるスイッチとして、分岐点36よりも蓄電部23側で、中間ライン35の分岐よりも受電部21側である蓄電ライン33(第1蓄電ライン33a又は第2蓄電ライン33bの接点Uと中間ライン35の分岐の間)の途中に設けられる。この場合、送電部14と受電部21がワイヤレス給電中は、この電流を検出部43で感知して、電流制御部42内のスイッチをONとする。また、ワイヤレス給電をしていないときはワイヤレス給電による電流を検出部43で感知せずに電流制御部42内のスイッチをOFFとして、蓄電部23からの電流が作業機側無線部22へ流れないように遮断する。
The
さらに、電流制御部42は、ワイヤレス給電中の電流が十分でない場合は、スイッチをONとしないようにしてもよい。すなわち検出部43で感知する受電部21からの電流が一定以上のみの場合に電流制御部42内のスイッチをONとし、それ以外はOFFとする。これにより、送電部14と受電部21の対向が不十分で作業機側無線部22へ電力が適切に供給されない場合も電流制御部42内のスイッチをOFFとすることができる。この場合、電流制御部42は送電部14と受電部21の対向検出部としての機能を果たす。
Further, the
さらに、電流制御部42は、受電部21から蓄電部23の方向へ電流が流れている場合のみに電流制御部42内のスイッチをONとするようにしてもよい。これは、回路中にダイオードを設ける等として受電部21から蓄電部23の方向へ電流を感知したときに電流制御部42内のスイッチをONとすることで実現可能である。すなわち、蓄電部23から受電部21へ電流が流れても電流制御部42内のスイッチはONとならない。この場合、電流制御部42は、蓄電部23のプラスマイナスを逆に取り付けてしまった場合の他の機器の故障を防止する逆接検出部としての機能を果たす。
Furthermore, the
また、電流制御部42は、第1給電ライン32aの途中に設けてもよい。ただし、この場合は、逆接検出部としての機能は十分に発揮しないが、ワイヤレス給電検出や対向検出部の機能を果たしている。
Moreover, you may provide the electric
ここで、上述した蓄電制御部41、電流制御部42、検出部43は、電流制御ユニット40として、受電部21に一体として設けることも可能である。また図1〜3のように別体として設けることも可能である。また、これらの一部を受電部21と一体として設けることも可能である。
Here, the power
給電ライン32と蓄電ライン33の途中には、通常時と非通常時を切り換えるためのスイッチ回路を有している。スイッチ回路は、給電スイッチ46、蓄電スイッチ47、中間ライン35を含み、メインスイッチ48を有していてもよい。
A switch circuit for switching between the normal time and the non-normal time is provided in the middle of the
給電スイッチ46は、接点Pと接点Rの接続か、接点Qと接点Rの接続かを切り換えるスイッチである。接点Pと接点Rが接続されている場合は第1給電ライン32aと第2給電ライン32bが接続され、接点Qと接点Rが接続されている場合は中間ライン35と第2給電ライン32bが接続される。
The
蓄電スイッチ47は、接点Sと接点Uの接続か、接点Tと接点Uの接続かを切り換えるスイッチである。なお、接点Tはどことも接続されていないため、接点Sと接点Uが接続されている場合は第1蓄電ライン33aと第2蓄電ライン33bが接続され、接点Tと接点Uが接続されている場合は第1蓄電ライン33aと第2蓄電ライン33bが接続されない状態となる。
The
中間ライン35は、給電スイッチ46と第2蓄電ライン33bの間を接続する導線である。一端が接点Qで他端が第2蓄電ライン33bの途中に接続されている。
The
メインスイッチ48は、接点Vと接点Wを接続するか否かを切り換えるスイッチである。メインスイッチ48がON(入)の状態であれば、接点Vと接点Wが接続され第2蓄電ライン33bと第3蓄電ライン33cが接続される。メインスイッチ48がOFF(切)の状態であれば、接点Vと接点Wが接続されず第2蓄電ライン33bと第3蓄電ライン33cが接続されない。
The
受電部21と作業機側無線部22を接続する場合は、給電スイッチ46を接点P側へ接続して接点Pと接点Rと接続する。受電部21と蓄電部23を接続する場合は、蓄電スイッチ47を接点S側へ接続して接点Sと接点Uと接続し、メインスイッチ48をONとして接点Vと接点Wを接続する。蓄電部23と作業機側無線部22を接続する場合は、給電スイッチ46を接点Q側へ接続して接点Qと接点Rと接続し、メインスイッチ48をONとして接点Vと接点Wを接続する。
When connecting the
図2の状態は、ワイヤレス給電を前提とした通常時の状態であり、給電スイッチ46を接点P側へ接続して、蓄電スイッチ47を接点S側へ接続して、メインスイッチ48をOFFからONとする。この通常時の状態では、受電部21と作業機側無線部22が接続され、受電部21と蓄電部23が接続されている。
The state in FIG. 2 is a normal state on the premise of wireless power supply. The
通常時の状態で、トラクタ1に作業機2が取り付けられ送電部14と受電部21が対向されている場合で、トラクタ1側のスイッチ13がONのときは、トラクタバッテリー11からの電力は、送電部14へ送られ受電部21へワイヤレスで給電され、受電部21で電力へ変換される。このとき、受電部21へ送られた電気を検出部43で感知して電流制御部42のスイッチはONとなり、蓄電ライン33(第1蓄電ライン33a)は接続されている。受電部21で変換された電力は、プラスライン30、給電ライン32(第1給電ライン32a、第2給電ライン32b)を通って作業機側無線部22の電源とすることができる。すなわち、トラクタ1側のスイッチ13がONのときは、作業機側無線部22に電力が供給され受信可能状態とでき、無線部10からの無線による信号を受信することが可能となる。さらに、受電部21からの電力はプラスライン30、蓄電ライン33(第1蓄電ライン33a、第2蓄電ライン33b、第3蓄電ライン33c)を通って蓄電部23にも送られて電気が蓄電される。また、蓄電部23の蓄電量が一定以上になった場合は、上述した蓄電制御部41の作用によりそれ以上充電されなくなる。このとき、蓄電制御部41内のスイッチでプラスライン30が切断されるため、作業機側無線部22へは蓄電部23から電力が供給される。また、蓄電部23に蓄えられた電力は、第3蓄電ライン33c、分岐ライン34等を通って、制御部24、リレー26、アクチュエータ27へ送ることが可能で有り、これらの電源とすることができる。また、ワイヤレスで給電され供給される電力が足りれば、受電部21からプラスライン30、蓄電ライン33、分岐ライン34を通って制御部24へ電気を直接供給することもでき、また、アクチュエータ27の電力の一部をまかなってもよい。
In a normal state, when the
なお、分岐点36を蓄電制御部41と受電部21の間に設けて、蓄電制御部41が分岐点36よりも蓄電部23側である蓄電ライン33に設けられている場合は、蓄電部23の蓄電量が一定以上になった場合でも作業機側無線部22へは受電部21からプラスライン30、給電ライン32を通って電力が供給されることが可能となる。
When the
また、通常時の状態で、トラクタ1側のスイッチ13がOFFのときは、トラクタバッテリー11からの電力は、送電部14へ送られない。このため、受電部21から電気は送られず、作業機側無線部22にも電気が送られない。一方、蓄電部23に蓄えられた電力は、第3蓄電ライン33c、分岐ライン34を通って、制御部24、リレー26、アクチュエータ27へ送ることが可能であるが、作業機側無線部22へは上述した電流制御部42の作用により送られない。このため、作業機側無線部22に電気は流れず無線部10からの信号受信はできなくなるが、トラクタ1のスイッチ13がOFFのときは、蓄電部23からの電力が作業機側無線部22により消費されることはないため蓄電部23の無駄な電力消費を防止できる。なお、作業機2をトラクタ1から取り外した際もワイヤレス給電ができないため作業機2側ではスイッチ13がOFFの状態と同様となる。また、送電部14と受電部21の対向が不十分で作業機側無線部22へ電力が十分供給されない場合も同様の制御が可能である。
In the normal state, when the
図3の状態は、ワイヤレス給電を前提としない非通常時の状態であり、給電スイッチ46を接点Q側へ接続して、蓄電スイッチ47を接点T側へ接続して、メインスイッチ48をOFFからONとする。この非通常時の状態では、蓄電部23と作業機側無線部22が接続され、受電部21と作業機側無線部22は接続されず、受電部21と蓄電部23も接続されない。
The state of FIG. 3 is a non-normal state in which wireless power feeding is not assumed. The
非通常時の状態で、スイッチ13がONのときでもOFFのときでも、受電部21からの電気は作業機側無線部22、蓄電部23には送られない。一方で、作業機側無線部22の電力は蓄電部23から、第3蓄電ライン33c、第2蓄電ライン33b、中間ライン35、第2給電ライン32bを通って供給されるので、作業機側無線部22は受信可能状態とでき、無線部10からの無線による信号を受信することが可能となる。一方、蓄電部23に蓄えられた電力は、第3蓄電ライン33c、分岐ライン34等を通って、制御部24、リレー26、アクチュエータ27へ送ることが可能で有り、これらの電源とすることができる。このため、無線部10の操作部によるアクチュエータ27の操作が可能となる。
Electricity from the
なお、給電スイッチ46と蓄電スイッチ47は、これらが連動するスイッチユニット45として構成してもよい。例えば、給電スイッチ46が接点P側へ接続するときは蓄電スイッチ47も同時に接点S側へ接続するように連動し、給電スイッチ46が接点Q側へ接続するときは蓄電スイッチ47も同時に接点T側へ接続するように連動させる。これにより、1つのスイッチ操作で、給電スイッチ46と蓄電スイッチ47について、図2の通常時の状態と、図3の非通常時の状態を切り換えることができる。
The
また、給電スイッチ46、蓄電スイッチ47、メインスイッチ48、もしくは、スイッチユニット45は、作業機2上で操作可能なスイッチとすることができる。また、無線部10の操作部にこれらのスイッチを切り換えるための遠隔スイッチを設けてもよい。また、給電スイッチ46、蓄電スイッチ47を切り換える際にメインスイッチ48を一度切ることで安全性を高めることができる。
Further, the
このように通常時の状態では、ワイヤレス給電により作業機側無線部22に電力が供給される。そして、ワイヤレス給電がされなくなる(または十分にされなくなる)と作業機側無線部22に電力が供給されないが、スイッチ回路を切り換えて、非通常時とすることで、蓄電部23の電力が作業機側無線部22にも送られ、アクチュエータ27の操作をすることができる。ここで、ワイヤレス給電がされなくなる(または十分にされなくなる)場合として、例えば、スイッチ13がOFFの場合や、トラクタ1を作業機2から取り外した場合、送電部14と受電部21の対向が不十分であった場合や、送電部14と受電部21等のワイヤレス給電のシステムに故障が生じた場合などがあげられる。
As described above, in the normal state, power is supplied to the work machine
図4は、本発明の農作業機の給電システムが適用される作業機の一例を示す側面図である。図5は、本発明の農作業機の給電システムが適用される作業機の一例を示す平面図である。図6は、本発明の農作業機の給電システムが適用される作業機の一例を示す正面図である。図4〜6の作業機2は折りたたみ機構を備えた代掻き作業機50であり、入力軸51側をトラクタ1に装着し、カバー52や均平板53の内で代掻き爪が回転することにより代掻き作業を行う。なお、図4では、代掻き作業機50をトラクタ1に装着した図となっており、トラクタ1の図は簡略して主な図示をタイヤ3としている。
FIG. 4 is a side view showing an example of a work machine to which the power supply system for a farm work machine according to the present invention is applied. FIG. 5 is a plan view showing an example of a work machine to which the power supply system for farm work machines of the present invention is applied. FIG. 6 is a front view showing an example of a work machine to which the power supply system for a farm work machine according to the present invention is applied. The working
電動油圧シリンダ56は、シリンダが伸び縮みすることにより、回動機構57を作用させサイド作業部55を折りたたみ、代掻き作業機50の全幅を短くすることができる。延長レーキ開閉装置60は、内部のモータが回転することにより、制御バー62やワイヤ63を介して延長レーキ61を左右に回動させ、延長レーキ61を使用するか否かを選択することができる。これら、電動油圧シリンダ56や、延長レーキ開閉装置60(のモータ)をアクチュエータ27として、無線部10の操作部により操作することができ、効率のよい農作業を行うことができる。特に電動油圧シリンダ56は消費電力が大きく、送電部14から受電部21へ送電される電力を上回ることが想定される。
The electro-
トラクタ1に連結装置80を取り付けて図4に示すように代掻き作業機50(作業機2)を装着する。連結装置80のトラクタ1への取付は、トラクタ1のトップリンク5の先端を連結装置80の上部中央で前側(トラクタ1側)に設置された取付孔82に取り付け、トラクタ1の左右のロワリンク6の先端を連結装置80の下部両側の取付ピン89にそれぞれ取り付ければ、トラクタ1に連結装置80が取り付けられる。
The
代掻き作業機50側では、連結装置80に装着させるための連結器具(マスト71、ヒッチ73)を備える。マスト71は、入力軸51が備えられているミッションケース75の上部に取り付けられ、左右のヒッチ73は、それぞれミッションケース75の両端にあるフレームパイプ76に接合された取付板77に取り付けられる。マスト71の先端には、トップピン72が備えられ、ヒッチ73先端には、ロワピン74が備えられている。
On the side of the
作業者は、連結装置80をトラクタ1に取り付けた状態で、ハンドル91を引き、トラクタ1の運転席でロワリンク6を操作し連結装置80を上昇させて、下側から、連結装置80の上部中央で後ろ側(代掻き作業機50側)に設置されたトップフック81をマスト71のトップピン72に引っかける。すると、ヒッチ73のロワピン74が連結装置80の下部両側に接合される側板85の後ろ側に形成された溝88に入り、ジョイント7の先端も入力軸51に挿入される。これにより作業機2が三点で支持される。そして、ハンドル91を戻して(押して)、ハンドル91に連動するフック84をロックすれば装着が完了する。
With the connecting
このとき、送電部14を連結装置80側に取り付け、受電部21を代掻き作業機50(作業機2)側に取り付けて、連結装置80に代掻き作業機50を取り付けた場合に、送電部14と受電部21が対向してワイヤレスで給電できる位置になるようにしておけば、作業者は、トラクタ1に作業機2を脱着する際に、トラクタ1から降りて、給電のための接続をする必要がない。具体例として、送電部14は、連結装置80のトップフック81及び取付孔82を有する上部部材90(図4)側と側板85側を接続するメインパイプ83に送電側取付部材101を取り付け、そこに設置される。送電部14の設置は送電側取付部材101の後ろ側に送電部14が配置されるようにする。受電部21は、ヒッチ73のプレートに受電側取付部材102を取り付け、そこに設置される。このとき、受電側取付部材102は受電部21の取り付け高さを合わせるためヒッチ73よりも上部に延びて形成され、受電部21が受電側取付部材102の上部前側に配置されるようにする。連結装置80に代掻き作業機50を取り付けた場合に、送電部14と受電部21が同じ高さと同じ横方向の位置で対向して接近する。この接近する距離は例えば、0mmから20mm、好ましくは5mmから10mmなどとすることができる。
At this time, when the
また、図4〜6の例では、作業機側無線部22と、蓄電部23は、カバー52上に、制御部24は、ミッションケース75上部に取り付けられている。
4 to 6, the work machine
作業者が電動油圧シリンダ56を動かしたい場合は、トラクタ1に作業機2が装着している状態で、スイッチ回路を通常時として、トラクタ1のキースイッチをONとするなどして、スイッチ13をONとする。この状態で、無線部10の操作部の操作により、操作信号を作業機側無線部22へ送ることで、制御部24の制御により、蓄電部23から供給される電力で電動油圧シリンダ56を作動させることができる。また、トラクタ1に作業機2が装着していない状態、もしくは、スイッチ13がOFFの状態等であれば、スイッチ回路を非通常時とすれば、蓄電部23から供給される電力で作業機側無線部22が受信可能状態となり、無線部10の操作部の操作により電動油圧シリンダ56を作動させることができる。
When the operator wants to move the
以上のように、本発明の実施形態について説明したが、本発明は例示した代掻き作業機に限らず、トラクタに装着して農作業を行う作業機全般に適用することができる。また、上述した実施例の一部構成を他の実施例の一部の構成に置き換えて適用することや、必要に応じて他の構成と組み合わせて利用してもよい。 As described above, the embodiment of the present invention has been described. However, the present invention is not limited to the illustrated scraping work machine, and can be applied to all work machines that are attached to a tractor and perform farm work. In addition, a part of the configuration of the above-described embodiment may be applied by replacing it with a portion of the configuration of another embodiment, or may be used in combination with another configuration as necessary.
1 トラクタ
2 作業機
10 無線部
11 トラクタバッテリー
12 電源ハーネス
13 スイッチ
14 送電部
21 受電部
22 作業機側無線部
23 蓄電部
24 制御部
27 アクチュエータ
30 プラスライン
31 マイナスライン
32 給電ライン
33 蓄電ライン
35 中間ライン
41 蓄電制御部
42 電流制御部
46 給電スイッチ
47 蓄電スイッチ
48 メインスイッチ
50 代掻き作業機
56 電動油圧シリンダ
DESCRIPTION OF
Claims (6)
前記トラクタ側に設置され前記トラクタに有する電源とスイッチを介して接続される送電部と、前記作業機に設置される受電部と、前記作業機に設置される作業機側無線部と、前記作業機に設置される蓄電部と、前記作業機に設置される制御部と、前記作業機に設置される電流制御部と、前記作業機に設置され前記蓄電部から電力が供給されるアクチュエータと、前記作業機に設置されるスイッチ回路とを有し、
前記制御部は、前記作業機側無線部が受信した信号に基づき前記アクチュエータを制御し、
前記送電部から前記受電部へはワイヤレス給電が可能であり、
前記スイッチ回路は、通常時と非通常時に切り換え可能で有り、
前記通常時は、前記受電部と前記蓄電部、及び、前記受電部と前記作業機側無線部が接続状態になるように切り換えられると共に、前記電流制御部により前記受電部へワイヤレス給電されていないと判断したときは前記蓄電部に蓄えられた電力が前記作業機側無線部で消費されないように制御され、
前記非通常時は、前記電流制御部の制御にかかわらず、前記蓄電部と前記作業機側無線部が接続されるように切り換えられることを特徴とする農作業機の給電システム。 A power feeding system that is applied to a work machine that is detachable from a tractor and performs farm work,
A power transmission unit installed on the tractor side and connected to the power source of the tractor via a switch, a power receiving unit installed on the work implement, a work implement side radio unit installed on the work implement, and the work A power storage unit installed in the machine; a control unit installed in the work machine; a current control unit installed in the work machine; an actuator installed in the work machine and supplied with power from the power storage unit; A switch circuit installed in the working machine,
The control unit controls the actuator based on a signal received by the work implement side radio unit,
Wireless power feeding is possible from the power transmission unit to the power reception unit,
The switch circuit is switchable between normal time and non-normal time,
During the normal time, the power receiving unit and the power storage unit, and the power receiving unit and the work unit side radio unit are switched to a connected state, and the current control unit is not wirelessly powered to the power receiving unit. When it is determined that the power stored in the power storage unit is controlled not to be consumed by the work unit side radio unit,
In the non-normal time, the power supply system for an agricultural machine is switched so that the power storage unit and the work machine side radio unit are connected regardless of the control of the current control unit.
前記非通常時は、前記受電部と前記作業機側無線部、及び、前記受電部と前記蓄電部は、接続されていないことを特徴とする農作業機の給電システム。 In the agricultural machinery power feeding system according to claim 1,
In the non-normal time, the power receiving unit and the work machine side radio unit, and the power receiving unit and the power storage unit are not connected.
前記蓄電部に蓄えられた電力が一定以上の場合に、前記受電部から前記蓄電部への送電を止める蓄電制御部を有していることを特徴とする農作業機の給電システム。 In the agricultural machinery power feeding system according to claim 1 or 2,
A power supply system for agricultural machines, comprising: a power storage control unit that stops power transmission from the power receiving unit to the power storage unit when the power stored in the power storage unit is equal to or greater than a certain level.
前記蓄電部は、バッテリー又はキャパシタであることを特徴とする農作業機の給電システム。 In the agricultural machinery power supply system according to any one of claims 1 to 3,
The power storage system for an agricultural machine, wherein the power storage unit is a battery or a capacitor.
無線部を有し、前記作業機側無線部は、前記無線部から操作信号を受信することを特徴とする農作業機の給電システム。 In the agricultural machinery power supply system according to any one of claims 1 to 4,
A power supply system for a farm work machine, comprising: a radio unit, wherein the work machine side radio unit receives an operation signal from the radio unit.
前記トラクタに有する電源は前記トラクタが有するバッテリーであり、前記トラクタに有する前記スイッチは前記トラクタの始動のためのスイッチであることを特徴とする農作業機の給電システム。 In the electric power feeding system of the agricultural machine as described in any one of Claims 1-5,
The power supply system of the tractor is a battery included in the tractor, and the switch included in the tractor is a switch for starting the tractor.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2015202928A JP6795295B2 (en) | 2015-10-14 | 2015-10-14 | Power supply system for agricultural work machines |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2015202928A JP6795295B2 (en) | 2015-10-14 | 2015-10-14 | Power supply system for agricultural work machines |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2017074002A true JP2017074002A (en) | 2017-04-20 |
JP6795295B2 JP6795295B2 (en) | 2020-12-02 |
Family
ID=58550479
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2015202928A Active JP6795295B2 (en) | 2015-10-14 | 2015-10-14 | Power supply system for agricultural work machines |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP6795295B2 (en) |
Citations (10)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH06124368A (en) * | 1992-10-14 | 1994-05-06 | Omron Corp | Noncontact medium |
JPH11141211A (en) * | 1997-05-16 | 1999-05-25 | Toyota Motor Corp | Remote-controller of equipment for traveling body |
JP2010200415A (en) * | 2009-02-23 | 2010-09-09 | Tokai Rika Co Ltd | Communication terminal and data communication system |
JP2011217742A (en) * | 2010-03-25 | 2011-11-04 | Matsuyama Plow Mfg Co Ltd | Power supply system of agricultural machine |
JP2011229403A (en) * | 2010-04-23 | 2011-11-17 | Matsuyama Plow Mfg Co Ltd | Operation power supply system for farm implement |
JP2014006867A (en) * | 2012-06-01 | 2014-01-16 | Toshiba Corp | Wireless communication device and wireless communication system |
JP2014030192A (en) * | 2012-07-05 | 2014-02-13 | Semiconductor Energy Lab Co Ltd | Remote operation system |
JP2014103662A (en) * | 2012-10-25 | 2014-06-05 | Semiconductor Energy Lab Co Ltd | Central management system |
JP2014158506A (en) * | 2014-06-11 | 2014-09-04 | Matsuyama Plow Mfg Co Ltd | Information and power supply system of agricultural machine |
JP2015111749A (en) * | 2013-12-06 | 2015-06-18 | 株式会社ナカヨ | Terminal and diagnostic device having self-diagnostic function by wireless power supply |
-
2015
- 2015-10-14 JP JP2015202928A patent/JP6795295B2/en active Active
Patent Citations (10)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH06124368A (en) * | 1992-10-14 | 1994-05-06 | Omron Corp | Noncontact medium |
JPH11141211A (en) * | 1997-05-16 | 1999-05-25 | Toyota Motor Corp | Remote-controller of equipment for traveling body |
JP2010200415A (en) * | 2009-02-23 | 2010-09-09 | Tokai Rika Co Ltd | Communication terminal and data communication system |
JP2011217742A (en) * | 2010-03-25 | 2011-11-04 | Matsuyama Plow Mfg Co Ltd | Power supply system of agricultural machine |
JP2011229403A (en) * | 2010-04-23 | 2011-11-17 | Matsuyama Plow Mfg Co Ltd | Operation power supply system for farm implement |
JP2014006867A (en) * | 2012-06-01 | 2014-01-16 | Toshiba Corp | Wireless communication device and wireless communication system |
JP2014030192A (en) * | 2012-07-05 | 2014-02-13 | Semiconductor Energy Lab Co Ltd | Remote operation system |
JP2014103662A (en) * | 2012-10-25 | 2014-06-05 | Semiconductor Energy Lab Co Ltd | Central management system |
JP2015111749A (en) * | 2013-12-06 | 2015-06-18 | 株式会社ナカヨ | Terminal and diagnostic device having self-diagnostic function by wireless power supply |
JP2014158506A (en) * | 2014-06-11 | 2014-09-04 | Matsuyama Plow Mfg Co Ltd | Information and power supply system of agricultural machine |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP6795295B2 (en) | 2020-12-02 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP5688554B2 (en) | Power supply | |
US11070089B2 (en) | Power receiving apparatus, power transmission system, charging apparatus and power transmission method | |
JP5684017B2 (en) | Farm machine power supply system | |
US9030040B2 (en) | Electric connection system | |
KR102016057B1 (en) | Vehicle | |
US10173538B2 (en) | Wireless charging system and wireless charging transmission apparatus and method changing frequency to transmit power | |
CN1758503B (en) | Method and system for applying power to critical locomotive system | |
DE102013114050B4 (en) | tool control | |
JP5325347B2 (en) | Electronic devices, modules and systems | |
US20140064388A1 (en) | Power line communication system for vehicle | |
JP6266915B2 (en) | Dust collector | |
JP5558186B2 (en) | Operation power supply system for agricultural machines | |
JP6509319B2 (en) | Remote control device for agricultural machinery | |
JP2014158506A (en) | Information and power supply system of agricultural machine | |
KR101510220B1 (en) | A power supply for radio control object | |
JP2017074002A (en) | Power supply system of farm work machine | |
JP2011036192A (en) | Remote control transmitter for farm implement | |
JP6151396B2 (en) | Non-contact charging system, power transmitting apparatus and method, and power receiving apparatus and method | |
JP6737576B2 (en) | Agricultural work machine power supply system | |
JP5389691B2 (en) | Remote control system | |
GB2369257A (en) | Controlled charging of vehicle slide door battery | |
CN110014982B (en) | Energy supply device for supplying a motor vehicle with electrical energy and method for operating the same | |
JP2017079655A (en) | Power supply notification system of agricultural machine | |
KR20070016385A (en) | Dark current control system and method thereof | |
WO2013154160A1 (en) | Power supply system for house |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20180703 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20190522 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20190618 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20200128 |
|
A601 | Written request for extension of time |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A601 Effective date: 20200313 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20200518 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20201110 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20201112 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 6795295 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |